非开挖施工技术简介
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2. 管棚支护：地下人行过道、地铁、地下车库等工程的结构性支护； 3. 环境治理：在受污染的地下水和地层中设置水平环境治理井； 4. 其它：基础工程（钢管桩、微桩、土钉）、边坡、路基、大坝等 工程
（排渗孔、降水孔和注浆孔等）、以及降排水、地热 井施工、瓦斯的 排放和煤层气开发等。
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非开挖技术的构成分类
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非开挖技术Fra Baidu bibliotek概述
尽管非开挖施工技术在国外已有百余年历史,但是大规模应用始于20 世纪80年代, 先从几个发达国家开始, 继而推向世界各国。在欧洲, 由于 城市建设历史悠久, 城市地下管网腐蚀和破损严重, 因此非开挖管道更换 和修复技术使用得最早、也最广。在日本, 为了满足污水管道施工的需要, 首先开发了小口径顶管施工(微型隧道)技术。在美国, 在油气管道和通讯 电缆施工的驱动下, 水平定向(导向)钻进技术得以快速发展。据不完全统 计, 目前在发达国家中, 非开挖设备制造商和材料供应商达400多家, 工程 承包商达4000余家, 各种非开挖施工方法达百余种。
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扩孔器和导向仪
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顶管铺管法
顶 管 施 工 原 理 图
顶管施工法是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，所需铺设的管道紧跟在工具 管后，在主千斤顶推力的作用下工具管向土层内掘进，掘出的泥土由土泵或螺旋输送机 排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出，推进一节管道后，主千斤顶缩回，吊装上 另一节管道，继续顶进。如此往复，直至管道铺设完毕。管道铺设完后，工具管从接收 井吊至地面。
– 隧道法 Tunnelling 人工开挖 钻爆法或新奥法NATM TBM法（岩层） 盾构法（土层）
– 顶管法 Pipe Jacking 气压平衡式 机械平衡式 土压平衡式（粘性土） 泥水平衡式（砂土层） 混合式
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5.非开挖施工技术
• 新管铺设 —— 小口径（直径小于1米，可以进人）
– 小口径顶管法（微型隧道法） Microtunnelling – 水平钻进法（水平湿钻）Horizontal Drilling – 水平螺旋钻进法（水平干钻） Auger Boring – 定向钻进 Directional Drilling – 导向钻进法 Guide Boring – 气动矛法 Impact Moling – 夯管法 Pipe Ramming – 顶杆法 Rod Pushing
— 非开挖方法和设备的完善，交通、环保、法律意识的增加，成本 降低、政府支持 — 首选的方法（比例在10%左右） — 形成新的产业：设备制造商（约100家）、材料供应商（约400家 ）、工程承包商（6000-8000多家）、咨询公司、科研院所
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非开挖技术的应用领域
1. 地下管线施工：各类管线（自来水、污水、雨水、石油、 天然气等管 道， 以及通讯、动力和信号等电缆线）的铺设、更换、 修复；
非开挖施工技术简介
课程：机械工程学科前沿 学号：120120805 姓名：余 楠
非开挖技术的概述
非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复 各种地下管线的一种施工新技术, 已被联合国环境保护署认定为环境友好 的施工新技术。它可广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖 泊, 以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、 煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下管线的施工。此外, 非开挖技术 还可用于降水工程、隧道工程、基础工程以及环境治理工程等领域。
水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻 孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管、管端处理 。
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定（导）向钻进铺管法
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定（导）向钻进铺管法
施工长度：50-1500m(一般) 管径：300-800mm,大于1m的最好用顶管的 方法 适用管材：PE管、钢管 应用：广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、 天然气、石油等管线铺设施工工程中。
Pipe Bursting 爆(裂)管法 Microtunneling 微型隧道法
Auger Boring螺旋钻进法
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定（导）向钻进铺管法
定向钻进的基本原理：按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小 口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩 孔，当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管 头和管线，回拉铺设地下管线。
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5.非开挖施工技术
• 旧管修复
– 传统的内衬法 Conventional Sliplining
– 改进的内衬法 Modified Sliplining
– 软衬法 Soft Lining or CIPP – 缠绕法 Spiral Lining – 喷涂法 Spray Lining – 局部修复法 Local Repair – 其它方法 Others
• 旧管更换
– 爆管法 Pipe Bursting – 裂管法 Pipe Splitting – 吃管法 Pipe Eating
• 相关技术
– 现场勘察 Site Investigation – 管线探测 Pipe Detection – 管线检测 Survey
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非开挖技术
H.D.D.水平定向钻进法 Pipe Jacking 顶管法
非开挖地下管线施工方法大致可以分为四大类： 1. 新管铺设：铺设新的地下管线； 2. 旧管更换：在原位更换旧管线, 提高管道输送能力； 3. 旧管修复：修复现有管线的局部缺陷或改善其输送性能； 4. 相关技术：主要是探测地下原有管网。
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非开挖施工技术
• 新管铺设 —— 大口径（直径大于1米，可以进人）
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非开挖技术的发展历程
❖ 非开挖技术自60年代初开始在西方发达国家兴起，现已 成为一项
政府支持、社会提倡、企业参与的新技术。开挖技术是管道施工技术 的一次革命。 ❖ 1900-1960——早期非开挖技术的应用 1.尤其是二战后，美国、欧洲、日本等国的重建；
2.简单的方法，用于穿越铁路、公路、河流等短距离施工；
3.回转钻进（水平湿钻）、水平螺旋钻进（水平干钻）、 人工顶管。
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非开挖技术的发展历程
❖ 1960-1985——现代非开挖技术的兴起和发展 1.生活水平的提高、交通的发展、传统施工方法成本的提高；
2.替代的方法,开发了各种非开挖铺设、更换和修复的方法和设备、奠
定了现代非开挖技术的基础； ❖ 1985-现在——现代非开挖技术的大规模应用
（排渗孔、降水孔和注浆孔等）、以及降排水、地热 井施工、瓦斯的 排放和煤层气开发等。
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非开挖技术的构成分类
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非开挖技术Fra Baidu bibliotek概述
尽管非开挖施工技术在国外已有百余年历史,但是大规模应用始于20 世纪80年代, 先从几个发达国家开始, 继而推向世界各国。在欧洲, 由于 城市建设历史悠久, 城市地下管网腐蚀和破损严重, 因此非开挖管道更换 和修复技术使用得最早、也最广。在日本, 为了满足污水管道施工的需要, 首先开发了小口径顶管施工(微型隧道)技术。在美国, 在油气管道和通讯 电缆施工的驱动下, 水平定向(导向)钻进技术得以快速发展。据不完全统 计, 目前在发达国家中, 非开挖设备制造商和材料供应商达400多家, 工程 承包商达4000余家, 各种非开挖施工方法达百余种。
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扩孔器和导向仪
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顶管铺管法
顶 管 施 工 原 理 图
顶管施工法是先在工作井内设置支座和安装主千斤顶，所需铺设的管道紧跟在工具 管后，在主千斤顶推力的作用下工具管向土层内掘进，掘出的泥土由土泵或螺旋输送机 排出或以泥浆的形式通过泥浆泵经管道排出，推进一节管道后，主千斤顶缩回，吊装上 另一节管道，继续顶进。如此往复，直至管道铺设完毕。管道铺设完后，工具管从接收 井吊至地面。
– 隧道法 Tunnelling 人工开挖 钻爆法或新奥法NATM TBM法（岩层） 盾构法（土层）
– 顶管法 Pipe Jacking 气压平衡式 机械平衡式 土压平衡式（粘性土） 泥水平衡式（砂土层） 混合式
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5.非开挖施工技术
• 新管铺设 —— 小口径（直径小于1米，可以进人）
– 小口径顶管法（微型隧道法） Microtunnelling – 水平钻进法（水平湿钻）Horizontal Drilling – 水平螺旋钻进法（水平干钻） Auger Boring – 定向钻进 Directional Drilling – 导向钻进法 Guide Boring – 气动矛法 Impact Moling – 夯管法 Pipe Ramming – 顶杆法 Rod Pushing
— 非开挖方法和设备的完善，交通、环保、法律意识的增加，成本 降低、政府支持 — 首选的方法（比例在10%左右） — 形成新的产业：设备制造商（约100家）、材料供应商（约400家 ）、工程承包商（6000-8000多家）、咨询公司、科研院所
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非开挖技术的应用领域
1. 地下管线施工：各类管线（自来水、污水、雨水、石油、 天然气等管 道， 以及通讯、动力和信号等电缆线）的铺设、更换、 修复；
非开挖施工技术简介
课程：机械工程学科前沿 学号：120120805 姓名：余 楠
非开挖技术的概述
非开挖技术是指以最少的开挖量或不开挖的条件下铺设、更换或修复 各种地下管线的一种施工新技术, 已被联合国环境保护署认定为环境友好 的施工新技术。它可广泛用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、湖 泊, 以及在市区、古迹保护区、农作物或植被保护区等进行污水、自来水、 煤气、电力、电讯、石油、天然气等地下管线的施工。此外, 非开挖技术 还可用于降水工程、隧道工程、基础工程以及环境治理工程等领域。
水平定向钻进铺管的施工顺序为：地质勘探、规划和设计钻 孔轨迹、配制钻液、钻先导孔、回拉扩孔、回拉铺管、管端处理 。
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定（导）向钻进铺管法
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定（导）向钻进铺管法
施工长度：50-1500m(一般) 管径：300-800mm,大于1m的最好用顶管的 方法 适用管材：PE管、钢管 应用：广泛应用于供水、煤气、电力、电讯、 天然气、石油等管线铺设施工工程中。
Pipe Bursting 爆(裂)管法 Microtunneling 微型隧道法
Auger Boring螺旋钻进法
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定（导）向钻进铺管法
定向钻进的基本原理：按预先设定的地下铺管轨迹钻一个小 口径先导孔，随后在先导孔出口端的钻杆头部安装扩孔器回拉扩 孔，当扩孔至尺寸要求后，在扩孔器的后端连接旋转接头、拉管 头和管线，回拉铺设地下管线。
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5.非开挖施工技术
• 旧管修复
– 传统的内衬法 Conventional Sliplining
– 改进的内衬法 Modified Sliplining
– 软衬法 Soft Lining or CIPP – 缠绕法 Spiral Lining – 喷涂法 Spray Lining – 局部修复法 Local Repair – 其它方法 Others
• 旧管更换
– 爆管法 Pipe Bursting – 裂管法 Pipe Splitting – 吃管法 Pipe Eating
• 相关技术
– 现场勘察 Site Investigation – 管线探测 Pipe Detection – 管线检测 Survey
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非开挖技术
H.D.D.水平定向钻进法 Pipe Jacking 顶管法
非开挖地下管线施工方法大致可以分为四大类： 1. 新管铺设：铺设新的地下管线； 2. 旧管更换：在原位更换旧管线, 提高管道输送能力； 3. 旧管修复：修复现有管线的局部缺陷或改善其输送性能； 4. 相关技术：主要是探测地下原有管网。
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非开挖施工技术
• 新管铺设 —— 大口径（直径大于1米，可以进人）
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非开挖技术的发展历程
❖ 非开挖技术自60年代初开始在西方发达国家兴起，现已 成为一项
政府支持、社会提倡、企业参与的新技术。开挖技术是管道施工技术 的一次革命。 ❖ 1900-1960——早期非开挖技术的应用 1.尤其是二战后，美国、欧洲、日本等国的重建；
2.简单的方法，用于穿越铁路、公路、河流等短距离施工；
3.回转钻进（水平湿钻）、水平螺旋钻进（水平干钻）、 人工顶管。
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非开挖技术的发展历程
❖ 1960-1985——现代非开挖技术的兴起和发展 1.生活水平的提高、交通的发展、传统施工方法成本的提高；
2.替代的方法,开发了各种非开挖铺设、更换和修复的方法和设备、奠
定了现代非开挖技术的基础； ❖ 1985-现在——现代非开挖技术的大规模应用